备课人 | 学科 | 物理 | ||
课题 | 7.1 行星的运动 | |||
教学内容分析 | 本节内容是全章知识的先导，更是学习万有引力定律的基础。本节知识内容本身很难进行探究和思维，但包含十分丰富的科学史料。从运动学的角度描述天体的运动， 从介绍托勒密的地心说到哥白尼的日心说，再提出开普勒的行星运动定律。按照人类认识天体运动的发展历史学习本节内容，较符合学生认知发展的规律。因此，本节的教学设计应立足于对学生进行科学态度与责任、科学思想方法的教育。 | |||
学情分析 | 学生对有关科学家的事例可能略知一二，但对科学家的发现、创造过程还缺乏系统的了解。同时学生已经有较系统动力学知识，特别是《圆周运动》知识和物理模型的处理技巧，具有了较强的逻辑分析能力。知识的学习，已对我们周围物体的各种运动都了解，特别是圆周运动的知识，数学中的椭圆知识有了一定的认识，形成了一定的认知结构，为本节课的探究学习奠定了基础。 | |||
教学目标 | 1.理解开普勒行星运动规律。 2.知道开普勒第三定律中k值大小只与中心天体有关。 3.知道行星运动的近似处理。 | |||
教学 重难点 | 1.理解开普勒行星运动规律。（重点） 2.会利用开普勒行星运动规律处理天体运动问题。（重点难点） | |||
教学过程 | ||||
教学环节 | 教师活动 | 学生活动 | 设计意图 | |
导入新课 | 思考与讨论：不同行星都在各自的轨道上绕太阳运行，行星运行的轨道有怎样的特？行星绕太阳的周期与距离太远的远近是否存在某种关系？ 1.中国古代对行星运动的认识 沈括：五星行度 ，唯留逆之际最多差 。自内而进者，其退必向外 ；自外而进者，其退必由内。其迹如循柳叶，两末锐，中间往还之道相去甚远。故两末星行成度稍迟 ，以其斜行故也；中间行度稍速，以其径绝故也 。 2.西方对行星运动的认识 (1)西方历史上的地心说 托勒密：地球是世界的中心,并且静止不动,一切行星围绕地球做圆周运动。 (2)西方历史上的日心说 哥白尼：太阳是世界的中心,并且静止不动,一切行星都围绕太阳做匀速圆周运动。 (3)第谷对行星运动做了大量观察记录 第谷：在哥白尼之后，第谷连续20年对行星的位置进行了较仔细的测量，大大提高了测量的精确程度。第谷把这个天体位置的误差大约从10’减小到2’。为哥白尼的学说提供了关键性的支持。 (4)开普勒对行星运动的认识 开普勒：相信哥白尼的学说，按行星绕太阳做匀速圆周运动的观点，在对火星轨道的研究中，70余次尝试所得的结果与第谷的观察数据相差8 ’，他花了四年时间一遍一遍地进行数学计算，否定了几十种假设，最后终于通过计算他发现了行星运动三大定律，简称开普勒三大定律。 | 学生根据自身已有的知识储备进行讨论
学生学习中国古代对行星运动的认识
学生学习西方对行星运动的认识
| 让学生对行星运动规律有一个初步的定性认识 让学生认识到中国古代的科学研究成就
让学生明确科学研究不是一蹴而就的，需要经历艰辛的过程 | |
讲授新课 | 一、开普勒第一定律 内容：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上。 做一做： 用一条细绳和两个图钉画椭圆，把细绳两端用图钉固定，用铅笔紧贴着细绳滑动，使细绳始终保持张紧状态，铅笔在纸上画出的轨迹就是椭圆，图钉在纸上留下的痕迹叫做椭圆的焦点。保持绳长不变，当两焦点不断靠近时，椭圆形状如何变化？焦点重合时，半长轴转变为什么？
二、开普勒第二定律 内容：对任意一个行星而言，太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积。 思考与讨论：根据开普勒第二定律，你是否可以解释一下为什么在近日点行星运动的快，在远日点行星运动的慢？ 三、开普勒第三定律 1.内容：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。
2.公式： 观察与思考：通过对表格中的数据分析，你是否发现决定k值大小的关键性因素？
四、开普勒行星运动定律适用条件及应用 1.开普勒行星运动定律的适应条件：不但适用于行星的运动，也适用于卫星绕行星的运动。 2.中学阶段的研究我们可按圆轨道处理： （1）行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心； （2）对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的角速度（线速度）大小不变，即行星做匀速圆周运动； （3）所有行星轨道半径的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。 五、课堂练习 |
学生识记记录
学生实验
学生识记记录
学生分析讨论并分享
学生识记记录
学生观察分析影响k值的因素
学生识记记录
学生练习 |
让学生明确第一定律的内容
让学生体会椭圆和圆的不同与联系
让学生明确第二定律的内容
让学生明确两个点速度快慢
让学生明确第三定律的内容
让学生通过观察明确影响k值的因素
让学生明确行星运动定律的条件和处理方法
强化巩固 | |
课堂总结 |
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板书设计 | 7.1 行星的运动 一、、开普勒第一定律 内容：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上。 二、开普勒第二定律 内容：对任意一个行星而言，太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积。 三、开普勒第三定律 1.内容：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。 2.公式： 四、开普勒行星运动定律适用条件及应用 1.开普勒行星运动定律的适应条件：不但适用于行星的运动，也适用于卫星绕行星的运动。 2.中学阶段的研究我们可按圆轨道处理。 | |||
作业设计 | ||||
教学反思与评价 | ||||
附件 （1个）
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